Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Lời nói đầu 1.Tầm quan trọng cđa viƯc tÝnh to¸n søc kÐo : TÝnh to¸n søc kéo ô tô nhằm mục đích xác định thông số động cơ, hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lợng động lực học cần thiết chúng điều kiện sử dụng khác nhau, phù hợp với điều kiện đà cho ô tô Từ để xác định tiêu để đánh giá chất lợng kéo ô tô nh chØ tiªu vËn tèc lín nhÊt, gãc dèc lín nhÊt đờng mà ô tô khắc phục đợc, gia tốc lớn ô tô, quÃng đờng thời gian tăng tốc ngắn đạt vận tốc lớn Các tiêu tìm đợc giải phơng trình chuyển động ô tô phơng pháp đồ thị phơng pháp giải tích Giới thiệu đề : a Các thông số cho trớc : - Loại xe : ô tô t¶i - Tỉng t¶i träng : 4500 ( k g) - VËn tèc max : Vmax= 130 (km/h)=36,1 (m/s) - Hệ số cản tổng cộng đờng lớn : max= 0.35 - Số lợng tay số :5 - Công thức bánh xe : 4x2 - Loại động : Diezel - HƯ thèng trun lùc c¬ khÝ b Các thông số chọn : - Trọng lợng th©n Go =1740 (kg) Ns - Nhân tố cản khí động học W=K.F =1,9 m - Hiệu suất khí cuả hệ thèng trun lùc η t =0,89 - HƯ sè c¶n tổng cộng mặt đờng tơng ứng với Vmax : v max 36,12 + Ψ =f =fo 1500 = 0,015 1 + 1500 =0,028 c Các thông số tính toán : Công suất ®éng c¬ - Tû sè trun cđa hƯ thèng truyền lực - Các đại lợng đánh giá chất lợng kéo ôtô Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh tính toán sức kéo ô tô phần thứ I I thiết kế tuyến hình Các kích thớc ô tô : - Kich thớc bao :LoxBoxHo=5830 x1695 x 2120 (mm) - Chiều dài sở : L= 3360 (mm) - ChiỊu réng c¬ së :B1=1385 (mm) B2=1435 (mm) - KÝch thíc thïng xe :LtxBtxHt=4485 x 1880 x380 (mm) - Gãc v¸t tríc : γ = 400 - Gãc v¸t sau : γ = 320 Bố tri động hệ thống truyền lực - Động bố trí đằng trớc phía ca bin ,dẫn động cầu sau chủ động - Công thức bánh xe : x2 - Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lựcnh sau : 1.Động 2.Li hợp 3.Hộp số 4.Truỳên động đăng 5.Truỳên lc 6.Vi sai 7.Bán trục 8.Bánh xe chủ động II.Xác định trọng lợng phân bố trọng lợng 1-Xác định trọng lợng - Tự trọng - Tổng tải trọng : Ge = 2760 ( kg) : G =4500 (kg) Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh 2-Phân bố tải trọng lên trục a.Khối lợng cụm tổng thành: - Đọng + li hợp : Gdclh=142 kg - Cầu trớc : Gct = 85 kg - CÇu sau : Gcs = 135 kg - Hép sè : Ghs = 40 kg - Khung xe : Gkx = 180 kg - Thïng xe : Gtx = 400 kg - Ca bin : Gcb = 150 kg - HƯ thèng l¸i : Gl = 45 kg - HÖ thèng treo : Gtr = 90 kg - Các : Gcd = 25 kg - B¸nh xe + lèp : Gbx = 228 kg - Thïng nhiªn liƯu : Gnl = 100 kg - ắc qui : Gaq = 20 kg - Làm mát + bôi trơn : G lm = 25 kg - Các hệ thống khác : Ghtk = 75 kg b.Sơ đồ phân bố trọng lợng xe : Để thuận tiện tính toán ta quy dẫn khối lợng cụm tổng thành vế nhóm tải trọng Q: - Q1 = (Gdclh+Ghs+Glm )9,81=(142+40+25 ).9,81=2030.67 (N) - Q2 = (Gnl+Gaq ).9,81 = (100+20 ).9,81 =1177.2 (N) - Q03 = (Gtx +Gcd ).9,81 = (400+25).9,81=4169.25 (N) - không tải - Q3 = (Gtx +Gcd+Ge ) = 3185 9,81=31244.85 (N) - toàn tải 2 228).9,81=1873,71(N) 6 4 Q5=(Gcs+ Gtr+ Gbx).9,81=(135+ 90+ 228).9,81=3404,1(N) 6 - Q4 = (Gct+ Gtr+ Gbx ).9,81=(85+ 90+ - - Q6 = (Gkx+Ghtk ).9,81 = (180+75 ).9,81 =2501.55 (N) - Q7 = (Gcb+Gl ).9,81 = (150+45 ).9,81 =1912.95(N) Trong Q3 ,Q6 ,Q7 tải trọng phân bố 4169,25 - Q3 phân bố chiều dài khung xe : q3 = 4485 2501,55 - Q6 phân bố chiều dài cđa xe : q6 = 5830 1912.95 - Q7 ph©n bố chiều dài ca bin : q7 = 1565 ThiÕt kÕ m«n häc lý thuyÕt « t« Sinh viên : Vũ Sỹ Anh - Sơ đố phân bố tải trọng lên ôtô : c.Tính phản lực Z1, Z2 : - Khi ôtô chở toàn tải M01 = ⇔ Z2.3360 – Q5.3360 – Q2.1120 – Q3 (550 + – Q6) ( 4485 ) 5830 1565 − 1015) + Q7 ( − 550) = 2 Với giá trị Q ta đợc : Z2 =3164,76 (kg) 9,81 Z2 ⇒ G1 = =1335,24 (kg) 9,81 ⇒ G2 = Z2 = 31046,3 (N) Z1 = G.9,81 – Z2 = 13098,7(N) - Khi «t« kh«ng tải: ta thay Q3 công thức Q03 ta đợc: Z02=8525.7 (N) ; G02=869 (kg) Z01=8543.7 (N) ; G01=871 (kg) Hệ số phân bố tải trọng cho cÇu : CÇu tríc : 0,3 CÇu sau : 0,7 Chọn lốp : - Để dễ dàng trình sử dụng thay ta chọn lốp theo tải trọng đặt lên cầu sau cầu chủ động để bố trí cho toàn ôtô - Chọn lốp có kÝ hiƯu B-d : 7.00-15 ⇒ B¸n kÝnh thiÕt kÕ cđa b¸nh xe : r0 = (B+d/2).25,4 = 368,3 (mm) Bán kính động động lực học bánh xe : rd = rk = λ r0 ThiÕt kÕ m«n học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng λ =0,95 rd=rk= 0,95.368,3=350 (mm)=0,35 (m) PhÇn II : Tính toán sức kéo ô tô Chọn động lắp ôtô - Chọn động Diesel kỳ ,4 xylanh đạt thẳng hàng - Số vòng quay nN =3600 (vòng/phút) II.-Xác định công suất lớn động -Công suất động ôtô chuyển động víi tèc ®é lín nhÊt Nev = (Ψ G.Vmax +W.V3max ) η (W) -Trong dã : G = 4500.9,81= 44145(N) tổng trọng lợng ôtô Vmax= 36,1 (m/s) -vËn tèc lín nhÊt cđa «to ( m/s) ψ = 0,028 -Hệ số cản tổng cộng đờng tơng øng víi vËn tèc lín nhÊt W = 1,9 (Ns2/m4) - Nhân tố cản khí động học = 0,89 - HiƯu st cđa hƯ thèng trun lùc c¬ khÝ Nev= (0,028.44145.36,1+1,9.(36,1)3)/0,89=150572 (w) = 150,6 (Kw) - C«ng st lín động : Nemax= N ev a + b2 c3 (w) Trong a,b,c hệ số thực nghiệm ,với động dezel kỳ: a=0,5 ,b=1,5 , c=1 λ = nem· nN nemax: sè vßng quay lớn trục khuỷu động nN : số vòng quay trục khuỷu động ứng với Nemax Chän λ =0.9 , nN =3600 (v/p) Nemax= 150,6 150,6 =161 = 0,5.0,9 + 1,5.0,9 − 0,9 0,936 (kw) -Tính công suất động số vòng quay khác : Sử dụng phơng pháp Lây - §ecman: n ne ne e − c. N e = N e max a + b. n n neN eN e max - Tính mô men xoắn trục khuỷu động ứng với vòng quay n e khác : Me = 104.N e (Nm) 1,047.ne ThiÕt kÕ m«n häc lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Ta có bảng giá trị đại lợng : ne/nn ne Ne Me B¶ng 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 720 1080 1440 1800 2160 2520 2880 3240 3600 19.32 31.395 45.08 60.375 77.28 95.795 115.92 137.65 161 256.28 277.64 299.00 320.35 341.71 363.07 384.43 405.78 427.14 - Hệ số thích ứng động theo momen xo¾n: M e max k= M =1,1 ⇒ Memax=k.MN=1,1.427,14 =470 (Nm) N Iii- xác định thể tích công tác động 17,5.10 5.z.N e max Vc = (l) PeN n N Pen =0,5 Mpa : áp suất hữu ích trung bình ứng voéi công suất lớn ®éng c¬ z – sè kú cđa ®éng c¬ , z=4 ( động kỳ ) 17,5.105.4.161 Vc = = 6,26 (l) 0,5.3600 IV.Xác định tỷ số truyền truyền lực : i0 đợc xác định sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại « t« ë sè truyÒn cao nhÊt hép sè i0 = 0,377.ne max rb Vmax ihn rk : b¸n kính động lực học bánh xe (m) ihn =0,75 : tû sè trun cđa tay sè cao nhÊt Vmax : vËn tèc lín nhÊt cđa « t« ( km/h) i0 = 0,377.3240.0,35 =4,38 130.0,75 V-Xác định tỷ số truyền hộp số : 1.Xác định tỷ số truyền tay sè : - Tû sè trun cđa tay số đợc xác định sở đảm bảo khắc phục đớc sức cản lớn mặt đờng Pkmax ≥ P Ψ max +Pw ThiÕt kÕ m«n học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Pkmax : lực kéo lớn đông phát bánh xe chủ động P max : lực cản tổng cộng đờng Pw : lực cản không khí Khi ôtô chuyển động tay số I ,vận tốc ôtô nhỏ nên bỏ qua Pw VËy : Pkmax ≥ P Ψ max = Ψmax G M e max i0 i I η t ≥ Ψmax G rb G.ψ max rb suy : iI ≥ M e max i0 η t Memax =470 (Nm) Ψmax =0,35 ηt =0,89 iI ≥ 4500.9,81.0,35.0,35 =3,0 470.4,38.0.89 - Mặt khác Pkmax bị giới hạn điều kiện bám bánh xe với mặt đờng: Pkmax P ϕ =mk.G ϕ ϕ M e max i0 i I η t ≤ mk.G ϕ ϕ rb Theo ®iỊu kiện bám ta phải có : m G r k2 ϕ b ihI ≤ M * i *η e max t mk2 =1.2 :hệ số phân bố lại tải trọng cầu sau: G : trọng lợng phân bố cầu sau G = Z2 = 31046,3 (N) ϕ = 0,75 : hƯ sè b¸m cđa mặt đờng rb : bán kính làm việc trung bình cđa b¸nh xe ihI ≤ 1,2.31046,3.0,75.0,35 =5,34 470.4,38.0.89 LÊy ih1= 5.0 2.Xác định tỷ số truyền tay sè trung gian - Chän hƯ thèng tû sè trun cđa c¸c cÊp sè hép sè theo cÊp sè nhân - Công thức xác định : ik = n − ih1[ n − (1+ k )] Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Trong : Sinh viên : Vũ Sỹ Anh - n sè cÊp sè cña hép sè thiÕt k Õ - k : sè thø tù sè truyÒn - tû sè trun cđa tay sè II : ihII = ih1 = = 2,92 - tû sè trun cđa tay sè III : ihII = ih1 = = 1.71 - tû sè trun cđa tay sè IV : IhIV = - tû sè trun cđa tay sè V : ihV= 0,75 -Tû sè truyÒn tay sè lïi : i1= 1,2.ihi= 1,2.5= Tû sè trun t¬ng øng víi tõng tay sè : Tay sè Tû sè truyÒn I II 2.92 III 1,71 IV I 0,75 B¶ng Sè lïi VI xác định tiêu đánh giá chất lơng kéo «t« : C©n b»ng lùc kÐo cđa «t«: a Phơng trình cân lực kéo: Pki = Pf Pi ± P j + Pw + Pm - Pk : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động - Pf : Lực cản lăn, Pf =f.G.cos - Pi : Lực cản lên dốc Pi =G.sin - Pw : Lực cản không khí, Pw=f.G.cos α - P j : Lùc c¶n quans tÝnh (xuất xe chuyển động không ổn định), Pj = G ∂ j j g - Pm : Lùc c¶n kÐo mỗc - α : Gãc dè cđa ®êng - i=tg α :§é dèc cđa ®êng - f : Hệ số cản lăn đờng P Ψ = Pi+P j =G.( f.cos α ± sin α ) ≈ G.( f ± i) =G Ψ Ψ = ( f ± i) : HƯ sè c¶n tỉng cộng đờng ã Xét trờng hợp xe chuyển động ổn định không kéo moóc Pki = Pf Pi + Pw = P + Pw b Đồ thị cân lực kéo ôtô: Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh (*) Dựng đồ thị lực kéo M e max i0 i I η t rb 2π ne rb Vi = 60.i0 ii Pki = Trong ®ã : pki :lùc kÐo t¬ng øng ë cÊp sè i ii : tû sè trun cđa cÊp sè i I0 :tû sè trun lực Vi : vận tốc chuyển động ôtô theo số vòng quay trục khuỷu động ôtô chuyển động cấp số i Dựa vào biểu thức thiết lập bảng toạ độ trung gian : B¶ng3 ne(v/p) 720 1080 1440 1800 2160 2520 2880 3240 3600 Me(N.m) 256.28 277.64 299 320.35 341.71 363.07 384.43 405.78 427.14 V1(m/s) 1.20 1.81 2.41 3.01 3.61 4.22 4.82 5.42 6.02 Pk1 (N) 14644.6 15865 17086 18306 19526 20747 21967 23187 24408 V2(m/s) 2.06 3.09 4.12 5.16 6.19 7.22 8.25 9.28 10.31 Pk2 (N) 8552.43 9265 9978 10691 11403 12116 12829 13541 14254 V3(m/s) 3.52 5.28 7.04 8.80 10.56 12.33 14.09 15.85 17.61 Pk3 (N) 5008.4 5426 5843 6261 6678 7095 7513 7930 8347 V4(m/s) 6.02 9.03 12.04 15.05 18.07 21.08 24.09 27.10 30.11 Pk4 (N) 2929 3173 3417 3661 3905 4149 4393 4637 4882 V5(m/s) 8.03 12.04 16.06 20.07 24.09 28.10 32.12 36.1 40.15 Pk5 (N) 2197 2380 2563 2746 2929 3112 3295 3478 3661 Ne(KW) 19.32 31.395 45.08 60.375 77.28 95.795 115.92 137.65 161 *Dựng đồ thị lùc c¶n : Pc= Pf + Pw= G.f + W.v2 (N) G = 4500 (kg); W=1,9 ( Ns ) m4 f = f0 = 0,015 v max v < 22.2 ( m/s ) v ≥ 22.2 ( m/s ) f = f0 1 + 1500 Sau tÝnh toán ta có bảng sau : Bảng V(m/s) Pc(N) 5.42 123.32 9.28 231.12 15.85 544.82 27.1 1462.88 36.1 2543.60 ThiÕt kÕ m«n häc lý thuyÕt « t« Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Từ bảng ta dựng ®å thÞ Pc =f(v) Tõ ®å thÞ Pki = f(v) Pc = f(v) Ta cã thĨ nhËn thÊy møc ®é dự trữ lực kéo ôtô tay số khác ( sử dụng tăng tốc hoăc vợt dốc ) Việc sử dụng lực kéo ôtô bị giới hạn khả bám bánh xe với mặt đờng.Vì để đánh giá khả bị trợt quay bánh xe ta sử dung thêm đố thị lực bám P =f(v) P =mk2.G ϕ ϕ = 1,2 31046,3 0,75 = 27942 (N) §å thị đờng nằm ngang song song với trục hoành Cân công suất ôtô : a Phơng trình cân bàng công suất : Phơng trình cân bàng công suất bánh xe chủ động Nk = Ne – Nt = Nf ± N i ± N j +Nw Công suất động phát bánh xe chđ ®éng Nk = Ne – Nt =Ne η t = 0,89.Ne - Công suất tiêu hao cho lực cản đờng N = Nf Ni =G.f.v.cos G.v.sin - Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nw = W.v - Công suất tiêu hao tăng tốc G N j = g δ j v j Trong ®ã : j : Gia tèc cđa «t« v : vận tốc chuyển động ôtô j : hệ số kể đến ảnh hởng khối lợng quay g : Gia tốc trọng trờng b-Đồ thị cân bàng công suất : ã Dựng đồ thị công suất kéo Nk = f(v) Víi : Nk = Ne η t Theo Lay - §ecman ta cã : n n N k = 0,89.N e max a e + b. e nN nN Nki = f(vi) 10 n − c. e nN ThiÕt kÕ m«n học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Nki : Công suất động phát bánh xe chủ động ôtô chuyển động tay sè i cña hép sè vi : vËn tèc tơng ứng với số vòng quay trục khuỷu động ôtô chuyển động tay số i Vi = rbx ne 60.i0 ihi Bảng cân công suÊt : ne (v/p) Ne(kw) V1 (m/s) V2(m/s) V3(m/s) V4(m/s) V5(m/s) Nk(kw) 720 19.32 1.2 2.06 3.52 6.02 8.03 17.19 1440 45.08 2.41 4.12 7.04 12.04 16.06 40.12 2160 77.28 3.61 6.19 10.56 18.07 24.09 68.78 2880 115.92 4.82 8.25 14.09 24.09 32.12 103.17 B¶ng 3240 3600 137.65 161 5.42 6.02 9.28 10.31 15.85 17.61 27.1 30.11 36.1 40.15 122.51 143.29 * Xây dựng đồ thị công suất cản : Xét ô tô chuyển động đờng Nc = Nf + Nw = G.f.v.cos α + W.v3 Ne = v.(G.f + W.v ).10 −3 (kw) v max f = f0 1 + 1500 KÕt qu¶ ghi ë b¶ng sau : B¶ng6 V(m/s) Nc(N) 5.42 0.67 9.28 2.14 15.85 8.64 27.1 39.64 3.-Nhân tố động lực học ôtô a Nhân tố ®éng lùc häc : Pk − Pw M e iti η t = − w.v G rt G Trong ®ã : D : Nhân tố động lực học ôtô Pw: Lực cản không khí Pk : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chđ ®éng Di = 11 36.1 91.82 ThiÕt kÕ môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sü Anh ii : tû sè trun cđa hƯ thèng trun lùc ë tay sè i cđa hép sè Nh©n tố động lực học bị giới hạn điều kiện b¸m cđa cđa b¸nh xe Pϕ − Pw m.η Gϕ − w.v Dϕ = =( ) G G §Ĩ ô tô chuyển động không bị trợt D D b.Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học D=f(v) *Đồ thị nhân tố động lực học « t« ë c¸c sè trun kh¸c cđa hép sè Di=f(v) M e itiη t − wv rb 2πη c Γb vi= 60i0 ii Di = G Thiết lập bảng giá trị trung gian Ta có bảng giá trị trung gian D i tay số khác theo độ chuyển độngcủa ô tô ne (v/p) 720 Me (Nm) 256.28 v 1(m/s) 1.20 D1 0.323 v (m/s) 2.06 D2 0.189 v (m/s) 3.52 D3 0.111 v (m/s) 6.02 D4 0.065 v (m/s) 8.03 D5 0.048 tèc 1440 277.64 2160 299.00 2880 320.35 B¶ng7 3240 3600 341.71 363.07 2.41 0.350 4.12 0.204 7.04 0.120 12.04 0.070 16.06 0.052 3.61 0.377 6.19 0.220 10.56 0.128 18.07 0.075 24.09 0.056 4.82 0.403 8.25 0.235 14.09 0.137 24.09 0.080 32.12 0.060 5.42 0.430 9.28 0.250 15.85 0.146 27.10 0.085 36.10 0.063 12 6.02 0.456 10.31 0.266 17.61 0.155 30.11 0.090 40.15 0.067 ThiÕt kÕ m«n häc lý thuyÕt ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh *Đồ thị Dϕ=f(v) mk 2ϕ Gϕ − w.v 1,1.0,75.31046,3 − 1,9.v D= = 4500.9,81 G Ta có bảng giá trị trung gian Dϕ : v (m/s) Dϕ 5.42 0.632 9.28 0.629 15.85 0.622 27.1 0.601 B¶ng 36.1 0.577 v2 1 + 1500 Dùng ®êng hệ số cản lăn f=f0 Bảng v ( m/s ) f 5.42 9.28 15.85 27.1 36.1 0.015 0.015 0.015 0.022 0.028 Dựa vào đồ thị nhân tố động lực học để xác định thông số đặc trng cho hoạt động ô tô (Các tiêu đánh giá chất lợng kéo ô tô) 4-Xác định gia tốc,thời gian tăng tốc,quảng đờng,vận tốc lớn ô tô độ dốc lớn mà ô tô khắc phục đợc a Xác định vận tốc lớn ô tô - Từ đồ thị cân công suất ô tô,đờng cong Nk5 cắt đờng cong Pc A,từ A dòng xuống trục hoành ta đợc Vmx=36,1(m/s) b Độ dốc lớn mà ô tô khắc phục (imax) Khi ô tô chuyển động ổn định(j=0) imax=Dmax- f Dựa vào đồ thị nhân tố động lực học ô tô xác định đợc độ dốc lớn mà ô tô khắc phục đợc mỉi tay sè B¶ng10 I II III IV V sè truyÒn v (m/s) 6.02 10.31 17.61 30.11 40.15 Dmax 0.456 0.266 0.155 0.090 0.067 imax 0.441 0.251 0.140 c.Xác định khả tăng tốc ô tô 13 0.068 0.039 ThiÕt kÕ m«n häc lý thuyÕt « t« D= ψ + δj g Sinh viªn : Vị Sü Anh j g Ta cã j =( D - ψ ) δ j Trong ®ã: g : gia tèc träng trêng δ j : Hệ số kể đến ảnh hởng khối lợng chuyển động quay j=1,05+0,05.ii2 - tay sè I : δ j1=2,3 - ë tay sè II : δ j2=1,476 - ë tay sèIII : δ j3=1,196 - ë tay sè IV : δ j4=1,1 - ë tay sè V : δ j5=1,078 (1,05 + 0,05ii ) j=( D - f ) 9,81 - Khi xe chun ®éng víi vËn tèc v < 22,2m/s th× f = f0 = 0,015 - Khi xe chun ®éng víi vËn tèc v>22,2m/s v2 1 + 1500 f= f0 B¶ng 11 Sè I Sè II Sè III Sè IV Sè V v 1(m/s) D1 j1 (m/s2) v (m/s) D2 j2 (m/s2) v (m/s) D3 j3 (m/s2) v (m/s) D4 j4 (m/s2) v (m/s) D5 j5 (m/s2) 1.20 0.323 2.300 2.06 0.189 1.471 3.52 0.111 0.836 6.02 0.065 0.438 8.03 0.048 0.296 2.41 0.350 2.500 4.12 0.204 1.602 7.04 0.120 0.915 12.04 0.070 0.484 16.06 0.052 0.330 3.61 0.377 2.699 6.19 0.220 1.733 10.56 0.128 0.993 18.07 0.075 0.529 24.09 0.056 0.363 14 4.82 0.403 2.896 8.25 0.235 1.862 14.09 0.137 1.069 24.09 0.080 0.573 32.12 0.060 0.395 5.42 0.430 3.096 9.28 0.250 1.993 15.85 0.146 1.148 27.10 0.085 0.618 36.10 0.063 0.428 ThiÕt kÕ môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh Từ bảng ta dựng đồ thị jii=f(v) d.Xác định thời gian tăng tốc quảng đờng tăng tốc: (*)Xác định thời gian tăng tốc ô tô Từ phơng trình j= dv dt= dv j dt Suy ra:Khoảng thời gian tăng tốc từ v1 v2 ô tô là: V2 t1,2= V1 dv j =f(v)(Dựa vào đồ thị j=f(v)) j ti: thời gian tăng tốc từ v1 ữ v2 -Dựng hµm sè j ti=Fi :Víi Fi lµ diƯn tÝch giới hạn đố thị =f(v);v=v1;v=v2 trục hoành(ov) Suy ra: Thời gian tăng tốc toàn : t= n ∑F i =1 i n: Sè kho¶ng chia vËn tèc (vmin đến vmax ) j (Vì vmax j=0 = Do tính tới giá trị v=0,95vmax=34,3 (m/s) Lập bảng tính gia tốc ngợc Số I Sè II Sè III Sè IV Sè V v 1(m/s) 1.20 j1 (m/s2) 2.300 1/j 0.435 v (m/s) 2.06 j2 (m/s2) 1.471 1/j 0.680 v (m/s) 3.52 j3 (m/s2) 0.836 1/j 1.196 v (m/s) 6.02 j4 (m/s2) 0.438 1/j 2.283 v (m/s) 8.03 j5 (m/s2) 0.048 1/j 20.833 j : 2.41 2.500 0.400 4.12 1.602 0.624 7.04 0.915 1.093 12.04 0.484 2.066 16.06 0.052 19.231 15 3.61 2.699 0.371 6.19 1.733 0.577 10.56 0.993 1.007 18.07 0.529 1.890 24.09 0.056 17.857 4.82 2.896 0.345 8.25 1.862 0.537 14.09 1.069 0.935 24.09 0.573 1.745 32.12 0.060 16.667 B¶ng12 5.42 3.096 0.323 9.28 1.993 0.502 15.85 1.148 0.871 27.10 0.618 1.618 36.10 15.873 ThiÕt kÕ m«n học lý thuyết ô tô Từ Sinh viên : Vũ Sỹ Anh =f(v) ta tìm t=f(v) j (Dựa vào đồ thị gia tốc ngợc) +Quảng đờng tăng tốc t2 ds=v.dt s= v.dt t1 Từ đồ thị t=f(v) Ta có Si=Fis:với Fis giới hạn đờng t=f(v);t=t1;t=t2 trục o.t (trục tung) Quảng đờng tăng tốc từ vmin ⇒Vmax lµ : n S= ∑ Fis i =1 n: Số khoảng chia vận tốc Bảng giá trị thời gian tăng tốc,quảng đờng tăng tốc Trong trờng hợp không xét đến mát vận tốc thời gian sang số ta có bảng sau: Xác lập đồ thị t=f(v) s=f(v),dựa vào đồ thị ta có bảng sau : V(m/s) T(s) S(m) phần III:tính toán ổn định chuyển động ô tô I- xác định toạ độ trọng tâm ô tô : -Xác định khoảng cách a,b Lấy momen điểm A 16 Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vò Sü Anh ∑ M A = → G.a - Z2.L=0 31046,3 Z 3,36 =2,363 (m) a= L= G 44145 b=L-a=3,36-2,363=0,997 (m) -Xác định chiều cao trọng tâm hg= hgi Trong : hi: Chiều cao nhóm cụm tổng thành Gi: Khối lợng cơm tỉng thµnh hgi = hi Gi G ChiỊu cao trọng tâm cụm tổng thành h1=740 (mm) h5=350(mm) h2=580(mm) h6=670(mm) h3=950(mm) h7=1100(mm) h4=345(mm) hg1 = 740.207 =34,04 (mm) 4500 hg2 = 580.120 = 15,467 (mm) 4500 hg5 = hg6 = 350.347 = 26,99 (mm) 4500 670.255 = 37,97 (mm) 4500 950.3185 1100.195 = 672,39 (mm) = 47,67 (mm) hg7 = 4500 4500 345.191 = 14,64 (mm) hg4 = 4500 h g = hgi =34,04+15,467+672,39+14,64+26,99+37,97+47,67=849(mm) Vậy toạ độ trọng tâm ô tô: O(a;b;hg)=(2,363;0.997;0,849) (m) hg3 = II.tính toán ổn định dọc ô tô Xét lực tác dụng lên xe mặt phẳng dọc xe chuyển động lên dốc (*)Trờng hợp ô tô quay đầu lên dốc -Góc giới hạn lật ô tô( ) b 0,997 = = 1,17 tg α = hg 0,849 Suy α L =arctg(1,17)=49035’ -Gãc dèc giíi hạn trợt ( T ) 17 Thiết kế môn học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh (Trong điều kiện phanh xe có hiệu nhất) a 2,363 = 0,75 = 0,65 tg α T =ϕ L − ϕ hg 3,36 − 0,75.0.849 α = arctg (0,65) = 3303' Tõ ®ã ta cã α L > T Đảm bảo điều kiện ổn định ( xe trợt trớc lật ) *Trờng hợp ô tô xuống dèc: -Gãc tíi h¹n lËt( α ' L ) a 2,363 tg( α ' L )= h = 0,849 = 2,78 → α ' L = 70 14' g -Góc tới hạn trợt( ' T ) a 2,363 tg( α ' T )=ϕ L + ϕ h = 0,75 3,36 + 0,75.0,849 = 0,4434 g Suy α 'T = 23 54' Ta cã α 'L > α 'T :Đảm bảo điều ổn định *Trờng hợp ô tô chuyển động đờng Vận tốc giới hạn lật : Vghl = G.b W hw Gi¶ sư h w = h g = 0, 849 (m) 44145.0,997 =165,2 (m/s) 1,9.0,849 Vghl > Vmax : Đảm bảo điều kiện ổn định dọc Vghl = III tính toán ổn định ngang ô tô 1.Khi xe chuyển động đờng có góc nghiêng ngang : * Xét điều kiện lật đổ : -Gọi l góc nghiêng mà xe bị lật đổ B 1435 = = 0,845 2hg 2.849 - Gọi t góc nghiêng mà xe bị trợt ngang tg t =ϕy =0,75 tg β l = 18 ThiÕt kÕ m«n học lý thuyết ô tô Sinh viên : Vũ Sỹ Anh tg l > tg t -> Đảm bảo điều kiện ổn định 2.Khi ô tô quay vòng đờng Bán kính quy vòng tối thiểu « t« R = 7.2(m) -VËn tèc giíi h¹n lËt ngang B.g R m 1385.9,81.7.2 = = 7,6 ( ) s hg 2.849 -Vận tốc giới hạn trợt ngang Vghl = Vght = g.R.ϕ y = 9,81.7,2.0,75 =7,3 ( m ) s Vghl > Vght : Đảm bảo điều kiện ổn định 3.Khi ô tô quay vòng đờng có góc nghiêng a.Khi hớng nghiêng đờng cïng phÝa víi trơc quay vßng (XÐt gãc lËt nguy hiểm góc trợt nguy hiểm với chuyển ®éng trªn ®êng b»ng) -VËn tèc nguy hiĨm xe bị lật đổ Vn= g R ( B + 2h g tgβ l ) 2h g − B.tgβ l = 9,81.7,2(1385 + 2.849.0,845) =19,43 (m/s) 2.849 − 1385.0,845 -VËn tèc nguy hiểm xe bị trợt ngang g.R( y + tgβ t ) 9,81.7,2(0,75 + 0,75) V ϕ= = =15,62 (m/s) − ϕ y tgβ t − 0,75.0,75 Vn>V:Đảm bảo điều kiện ổn định b.Khi hớng nghiêng đờng ngợc phía với trục quay vòng -Vận tốc nguy hiĨm xe bÞ lËt g.R( B − 2hg tgβ l ) Vn= 2hg + B.tgβ l -VËn tèc nguy hiểm xe bị trợt ngang g.R( y tg t ) V ϕ= + ϕ y tgβ t Để đảm bảo điều kiện ổn định B = 0,845 β l